基于地理信息系統(tǒng)的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

張鼎榮

（作者單位：湖北龜山廣播電視發(fā)射臺）

基于地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）的廣播電視網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)可以把地理信息、電視網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容進行有效結(jié)合，把電子地圖作為應(yīng)用基礎(chǔ)，通過可視化的形式顯示網(wǎng)絡(luò)資源。除此之外，還可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行有效的管理和分析，研究不同資源間的相互關(guān)系，這能夠有效幫助電視運營商實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源管理、網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度，從而進一步地提升電視網(wǎng)絡(luò)運營效率及網(wǎng)絡(luò)運營質(zhì)量。

1 GIS技術(shù)內(nèi)容

1.1 基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)總體介紹

與其他網(wǎng)絡(luò)資源相比較而言，電視網(wǎng)絡(luò)資源具有數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及業(yè)務(wù)管理較難的特點。電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用的是客戶端服務(wù)器和瀏覽器服務(wù)器混合模式，其中，使用客戶端服務(wù)器模式能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)的有效處理，并且客戶端服務(wù)模式具有數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及數(shù)據(jù)分析等多種功能。另外，應(yīng)用瀏覽器服務(wù)器模式能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶可視化瀏覽、可視化查詢網(wǎng)絡(luò)資源等，這兩種模式能夠最大限度地實現(xiàn)資源的共享[1]。

1.2 基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在開發(fā)的過程中采用的是組件式GIS二次開發(fā)模式，該系統(tǒng)借助Oracle數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)通路（ArcSDE），可以實現(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)資源空間數(shù)據(jù)的存儲與管理。除此之外，基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還可以實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)及空間數(shù)據(jù)的一體化存儲，同時，該系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中具有易擴展、小巧靈活等諸多優(yōu)點。

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)維護功能涵蓋用戶權(quán)限、地圖符號、系統(tǒng)操作、日志圖層、維護空間數(shù)據(jù)備份及空間數(shù)據(jù)恢復(fù)等相關(guān)的管理和記錄功能[2]。該系統(tǒng)的分層分級方式能夠?qū)崿F(xiàn)不同比例尺顯示范圍地圖文件的呈現(xiàn)。

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)具備光纜網(wǎng)絡(luò)資源管理功能，能夠?qū)饫|層及光纜節(jié)點層的占用、使用情況等屬性信息和空間信息，及其相互之間的空間關(guān)系進行編輯、查詢、統(tǒng)計和分析，并將查詢、編輯、統(tǒng)計、分析的相關(guān)信息傳輸?shù)较鄳?yīng)的設(shè)備中。管理方面，傳輸機房設(shè)備不僅能夠通過電子地圖中三維呈現(xiàn)的方式實時傳輸機房設(shè)備的精準位置，還能夠借助這一系統(tǒng)建立起不同設(shè)備對象的模型，從而針對設(shè)備端口的連接狀態(tài)開展圖形化管理。

2 基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

2.1 ArcSDE技術(shù)

ArcSDE作為空間數(shù)據(jù)管理引擎中的一個重要節(jié)點，是空間數(shù)據(jù)庫管理引擎的重要組成部分?；贕IS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用ArcSDE能夠?qū)⒑Ａ靠臻g數(shù)據(jù)及非空間數(shù)據(jù)存儲在單一的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，從而進一步提升數(shù)據(jù)的管理效率，為多用戶的并發(fā)訪問提供保障。

2.2 組件式GIS技術(shù)

超媒體網(wǎng)絡(luò)CIS技術(shù)是1997年6月才出現(xiàn)的一種面向分布式對象的Web方案?；诿嫦?qū)ο蟮某襟w網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的WebGIS是Object-oriented WebGIS發(fā)展的新方向，能夠避免通用網(wǎng)絡(luò)接口形成的瓶頸，允許客戶機直接調(diào)用服務(wù)器，這樣既方便了操作，又加快了設(shè)備的運行速度。目前的WebGIS簡單的交互方式雖然可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中GIS簡單的通信，但無法滿足頻繁交互、復(fù)雜分析和動態(tài)變化的應(yīng)用要求，而Object Web-GIS可滿足這種要求。其關(guān)鍵將分布式對象和對象代理方法引入WebCIS解決WebGIS的地學(xué)應(yīng)用問題，提高了WebGIS的功能。分布式對象方式正在成為分布式應(yīng)用系統(tǒng)研究、開發(fā)的指導(dǎo)思想。目前，絕大多數(shù)的電視網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)采用的都是美國ESRI公司開發(fā)的ArcEngine技術(shù)，這一技術(shù)的有效應(yīng)用，形成了一個基于組件使用的開發(fā)框架。并且，其使用高科技把GIS嵌入到相關(guān)的應(yīng)用軟件中，可以形成基于GIS的電視網(wǎng)絡(luò)綜合管理程序，ArcEngine的各個組件之間能夠通過相關(guān)技術(shù)進行自由切換與靈活重組。同時其還具備標準的接口，在應(yīng)用此項技術(shù)的過程中具有開發(fā)成本低、開發(fā)周期短和可擴展性強等諸多優(yōu)勢，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

2.3 科學(xué)直觀的資源管理

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)資源數(shù)據(jù)管理從傳統(tǒng)的靜態(tài)記錄轉(zhuǎn)化為可視化信息的動態(tài)記錄，使主管部門網(wǎng)絡(luò)管道及機房設(shè)備的管理工作變得更加輕松和簡單。同時，還可以在此基礎(chǔ)之上借助電子地圖強大的拓撲及網(wǎng)絡(luò)分析功能，實現(xiàn)對多種網(wǎng)絡(luò)資源的綜合分析與研究。

2.4 故障預(yù)警

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)具有資源運行功能，該系統(tǒng)由于在內(nèi)部設(shè)置了監(jiān)測模塊，可以有效地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在日常運行過程中進行實時存儲。該系統(tǒng)借助這些相關(guān)數(shù)據(jù)能夠參考舊數(shù)據(jù)，對于超期運行的設(shè)備故障問題提前做好故障預(yù)警。而且，這些數(shù)據(jù)能夠有效地輔助相關(guān)工作人員更好地制訂巡查方案，從而大幅度地減少故障的發(fā)生概率，減少相關(guān)單位的經(jīng)濟損失。

2.5 智能化故障定位與分析

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還具有智能化故障定位和分析功能，在運行過程中借助監(jiān)控系統(tǒng)及用戶語音投訴系統(tǒng)二者之間的接口，可以在電子地圖上精準地定位出現(xiàn)故障設(shè)備的位置，有針對性地分析出現(xiàn)故障設(shè)備所覆蓋的范圍大小，間接地找出故障影響范圍，更好地幫助工作人員制訂相關(guān)的搶修方案。在這一過程中，工作人員能夠在最短時間內(nèi)獲得故障報告，縮短了故障修復(fù)時間，極大地增強網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，同時還能減少人力、物力及財力的支出，大幅度地降低成本。該系統(tǒng)通過借鑒歷史故障信息等相關(guān)內(nèi)容，可以查詢和統(tǒng)計不同片區(qū)的故障率，進一步分析相關(guān)工程施工的質(zhì)量。除此之外，還可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)備使用期限及相關(guān)的維修期限，精準地統(tǒng)計出有線電視網(wǎng)絡(luò)已到或者快到維修期限的設(shè)備，形成更加直觀且精準的統(tǒng)計表，使工作人員有效地開展后期工作。

2.6 信息共享

基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)所采用的是服務(wù)器/客戶機（Client-Server，C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）混合模式結(jié)構(gòu)，因此能夠根據(jù)企業(yè)實際情況在不同部門之間實現(xiàn)信息的共享與傳輸。除此之外，還可以幫助相關(guān)工作人員快速做出更加有效的業(yè)務(wù)決策，進而更好地推動企業(yè)不斷改革，提高企業(yè)的整體發(fā)展速度。

3 具體案例分析

我國南方某地區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)國家、省級干線，下聯(lián)3縣1市，不僅可以傳送59套模擬電視節(jié)目和10套以上的調(diào)頻立體聲廣播節(jié)目，還可以作為當?shù)厥袇^(qū)基礎(chǔ)信息平臺給全省各界提供互聯(lián)企業(yè)專網(wǎng)、虛擬專網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前，其在全市范圍內(nèi)有線覆蓋率高達90%以上，共有60余萬用戶，成為當?shù)鼐用裆願蕵分胁豢苫蛉钡囊徊糠?。建設(shè)基于地理信息技術(shù)的有線電視網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)的必要性體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的日益擴大，給建設(shè)和維護網(wǎng)絡(luò)工作帶來了無形的壓力。除此之外，由于有些電視網(wǎng)絡(luò)規(guī)格日益變大，所以原有的傳統(tǒng)資源管理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)維護的新需求。因為缺少統(tǒng)一可靠的管理，網(wǎng)絡(luò)資源不明，所以相關(guān)部門較難做到合理利用資源，網(wǎng)絡(luò)故障問題也難以得到及時解決。其次，多種業(yè)務(wù)的開展對于運營部門提出了更高的要求。再次，日益規(guī)范化的資本運作，迫切需求相關(guān)運營商能夠在最短的時間內(nèi)提升其管理水平，如網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)管理等。由此可見，建立一個以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)非常有必要。

4 基于GIS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

GIS是一項信息可視化技術(shù)，其結(jié)合了地理學(xué)、制圖學(xué)及遙感學(xué)技術(shù)。在有線電視領(lǐng)域方面，基本上所有的數(shù)據(jù)都涵蓋地理信息成分，如用戶分布位置的走向等?；贕IS的廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以將有線網(wǎng)絡(luò)中的管線與設(shè)備的空間位置進行有效結(jié)合，把大量不易見的有線試管線數(shù)據(jù)可視化，從而為相關(guān)系統(tǒng)提供可視化服務(wù)。廣播電視網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容紛繁復(fù)雜，涉及多個子系統(tǒng)，如下：

4.1 派工單管理子系統(tǒng)

派工單管理子系統(tǒng)中的派工單主要用于市場部門，可以把用戶的派工單分配到設(shè)計部門。同時，派工單管理子系統(tǒng)還可以對具體的派工單狀態(tài)進行實時的跟蹤。

4.2 庫房管理子系統(tǒng)

庫房管理子系統(tǒng)的主要的目的是管理庫房中的相關(guān)器材，對入庫、出庫及庫房存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工程投資等問題進行分析與統(tǒng)計。除此之外，庫房管理子系統(tǒng)還涵蓋相關(guān)企業(yè)的入庫、出庫等業(yè)務(wù)內(nèi)容。

4.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計子系統(tǒng)涵蓋光纜網(wǎng)、電纜干線網(wǎng)、樓棟分配網(wǎng)、管道與桿路的設(shè)計及數(shù)據(jù)維護支持內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計子系統(tǒng)能夠支持機柜監(jiān)控設(shè)備及端口等機房設(shè)備的設(shè)計和維護；除此之外，還能夠完成各種大面積的布局和特定內(nèi)容要求的圖紙打印輸出任務(wù)。

4.4 WebGIS子系統(tǒng)

WebGIS子系統(tǒng)能夠?qū)g覽器訪問的地理數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行有針對性的統(tǒng)計和分析。

4.5 項目管理子系統(tǒng)

項目管理子系統(tǒng)不僅可以對系統(tǒng)中的項目資料及相關(guān)進展狀況和投資情況進行有效的分析，還可以把各崗位的職能納入到系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)自動化辦公。

5 系統(tǒng)實施

系統(tǒng)實施的關(guān)鍵節(jié)點是關(guān)于數(shù)據(jù)庫的建立問題，相關(guān)人員要將該系統(tǒng)的功能和實際的業(yè)務(wù)進行有效的銜接，同時把系統(tǒng)分布到各職能部門，針對目前的管理方式結(jié)合實際情況制訂項目管理流程。

5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)通過GIS平臺提供地圖服務(wù)，客戶通過Java瀏覽器等平臺接收服務(wù)器端的適量數(shù)據(jù)流，從而完成相關(guān)圖形和數(shù)據(jù)的顯示任務(wù)[3]。該系統(tǒng)在邏輯上采用3層結(jié)構(gòu)，分別為用戶界面層、應(yīng)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)服務(wù)層。

5.2 數(shù)據(jù)庫的建立

空間圖形數(shù)據(jù)庫涵蓋地理圖形數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、管線數(shù)據(jù)兩部分內(nèi)容。屬性數(shù)據(jù)庫涵蓋網(wǎng)絡(luò)管線數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)。其中，網(wǎng)絡(luò)管線數(shù)據(jù)包含器件電性能、指標、管徑的類別、權(quán)屬、走向等內(nèi)容。除此之外，符號數(shù)據(jù)庫包含屬性符號、無屬性符號兩大部分[4]，屬性符號包含器件型號、清潔性能、光節(jié)點放大器，無屬性符號包含終端電阻、電源阻斷器等內(nèi)容。

5.3 系統(tǒng)分布

在本案例中，該公司目前的組織結(jié)構(gòu)將有些網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)分為派工單管理子系統(tǒng)、市場部門、庫房管理子系統(tǒng)、庫房管理部門、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計子系統(tǒng)、設(shè)計工程等WebGIS子系統(tǒng)、公司項目管理子系統(tǒng)、項目管理部門、系統(tǒng)維護子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)維護部門。

5.4 流程定義

工作流程具有十分重要的地位，系統(tǒng)的工作流程是否結(jié)合企業(yè)的實際情況、符合企業(yè)管理模式，在一定程度上直接影響著系統(tǒng)的使用效果[5]。因此，相關(guān)人員必須要結(jié)合實際工作情況制訂多種項目流程，例如，新裝工程流程、改造工程流程、線管工程流程、故障受理及故障維修工程流程，除此之外，還包含補裝工作流程、采購工作流程變更工作流程、用戶啟用和用戶停用工作流程、用戶退款、工作流程、資源租用工作流程、數(shù)字電視業(yè)務(wù)受理及數(shù)字電視業(yè)務(wù)開通工作流程等，其中開發(fā)增值業(yè)務(wù)的實施工作流程更重要。現(xiàn)將該系統(tǒng)的新裝項目進行舉例說明，該單位的生產(chǎn)部門工作人員錄入派工單由設(shè)計部門進行路線勘測，在此過程中，如果發(fā)現(xiàn)有不具備安裝條件的用戶，要及時地通知該用戶，并且不能予以安裝。除此之外，對于具備安裝條件的用戶，相關(guān)人員必須要通知市場相關(guān)部門對該用戶進行收費，要求用戶在繳費之后再對其進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。同時，還需要校對人員針對設(shè)計圖紙及其相關(guān)資料進行校對。如果在校對的過程當中各項數(shù)據(jù)和內(nèi)容均為合格，系統(tǒng)將會給文檔自動簽名，如果在校對的過程中不合格，那么必須返回上一級網(wǎng)絡(luò)設(shè)計流程，在經(jīng)過核對之后才可以進入審核流程。在審核流程中，相關(guān)工作人員需要對設(shè)計圖紙和領(lǐng)料單進行詳細的審核，如果審核通過系統(tǒng)將會自動簽名，如果審核不通過系統(tǒng)就會自動原路返回網(wǎng)絡(luò)設(shè)計流程。最后，審核通過后，公司分管領(lǐng)導(dǎo)會批準該設(shè)計方案，如果在整個審核過程中系統(tǒng)給文檔自動簽名，也可進入施工流程，工程部門進行施工之后便可以進入質(zhì)檢流程，直接通過便可以進入工程的驗收程序。在驗收過程中，如果驗收不通過就必須要返回施工部門進行整改。由此可見，系統(tǒng)對于不同流程階段所需要執(zhí)行的相關(guān)任務(wù)、執(zhí)行時間、執(zhí)行部門都進行了明確的規(guī)定，目前的管理模式能夠大幅度地滿足公司自動化管理的需求。

6 結(jié)語

通過對南方某地區(qū)有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究可以看出，將基于GIS的有線電視網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)投入使用，能夠為構(gòu)建有線電視管理技術(shù)體系提供更多寶貴的經(jīng)驗，同時還可以大幅度地推進有線電視網(wǎng)絡(luò)運營管理水平不斷提高，使有線電視用戶得到更高質(zhì)量的服務(wù)。